(57)【要約】【課題】ホッパ部を無くすことにより槽高を低くでき、かつ固形物を槽底部に堆積させることなく廉価な設備投資により、沈降固形物を効果的に所定箇所に集め、槽外に排出可能とした沈降分離装置を提供する。【解決手段】沈降分離装置１は、沈降分離槽２と、略鉛直軸回り方向の渦流を発生可能な渦流生成手段３と、槽底部に集積された固形物を抜き出すための固形物排出手段４とからなる。前記渦流生成手段３は、例えば沈降分離槽内に、略円周方向に吐出口を向けて配設された撹拌用吐出ポンプとすることができ、前記固形物排出手段４は例えば槽底部の略中央位置に配置された雑排出用水中ポンプ、汚物用水中ポンプ、汚水用水中ポンプ類とすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
沈降分離槽と、略鉛直軸回り方向の渦流を発生可能な渦流生成手段と、槽底部に集積された固形物を抜き出すための固形物排出手段とからなることを特徴とする沈降分離装置。
【請求項２】
前記渦流生成手段は、沈降分離槽内に吐出口を向けて配設された撹拌用吐出ポンプである請求項１記載の沈降分離装置。
【請求項３】
前記渦流生成手段は、一端側および他端側を層内に臨ませるとともに、中間にラインポンプを配設した管路を形成し、前記一端側から引き抜いた水を他端側から吐出させることにより渦流を生成可能としたものである請求項１記載の沈降分離装置。
【請求項４】
前記固形物排出手段は、槽底部に配置された雑排出用水中ポンプ、汚物用水中ポンプ、汚水用水中ポンプ類である請求項１〜３いずれかに記載の沈降分離装置。
【請求項５】
前記固形物排出手段は、槽底部に吸込口を臨ませた排出路と、排出路の途中に設けられたラインポンプとからなる請求項１〜３いずれかに記載の沈降分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固形物混ざりの液体から固形物を効率良く分離可能とした沈降分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、固形物混じりの液体から固形分を分離除去するための沈降分離装置が知られている。例えば、汚泥処理の分野では、汚泥中の固形分を除去するために凝集剤を添加した後、凝集フロックを沈降させて分離するために凝集沈降分離装置が設けられ、また下水処理の分野では、生下水中の微細な浮遊物を自然沈降又は傾斜板により沈降分離するために最初沈殿池（沈殿槽）が設置され、エアレーション等の活性汚泥処理法や散水ろ床などの生物処理を経た後、さらに生物処理過程で生じた余剰汚泥を除去するために最終沈殿池等の沈降分離装置が設けられている。
【０００３】
前記沈降分離装置では、スラッジ、スカム、余剰汚泥等の沈降固形分を１箇所に集め槽外に排出する必要がある。従来の場合は一般的に、下記特許文献１、２等に示されるように、回転式レーキ等の掻き寄せ機を槽内に設け、槽底部に堆積したスカムを槽の中央に掻き寄せた後、引抜きポンプ等によって排出したり、下記特許文献３に示されるように、槽底部をホッパ形状（逆円錐形状）とし、沈降した固形分が槽底面を滑り落ちるようにして中央１箇所に集積されるようにし、引抜きポンプ等により排出するようにしている。この場合、槽底面の傾斜角度は概ね４５〜６０度程度とされる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２９９７０５号公報
【特許文献２】
特開２００２−１４３８４２号公報
【特許文献３】
特開２０００−８４５９５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、掻き寄せ機を槽内に設ける場合には、装置が大掛かりとなり多大な設備コストが掛かるようになる。従って、下水処理施設等の大規模施設の場合には導入が可能であるけれども、小規模施設や仮設備の場合には導入が実質的に困難であるなどの問題があった。
【０００６】
一方、槽底部をホッパ形式とする場合には、コスト的には非常に安価で済むけれども、ホッパ部の分だけ槽高が高くなるとともに、特に粘性を有する固形分の場合には、傾斜面に付着し、これが徐々に成長（堆積）すると、傾斜面に沿って固形分が滑り落ちないようになるため、清掃等の定期的なメンテナンスを頻繁に必要とするなどの問題があった。
【０００７】
一方で、魚養殖システムの糞、餌等の沈殿槽において、これら固形物をホッパ形状の沈殿槽で分離除去しようとすると、これらの固形物は集積効果が極めて悪く、かつ数日間放置すると、堆積物が気泡を発生するようになり水面に浮上してくる問題があり、人為的操作によって定期的かつ強制的に除去する必要があることが知見された。
【０００８】
そこで本発明の主たる課題は、ホッパ部を無くすことにより槽高を低くでき、かつ固形物を槽底部に堆積させることなく廉価な設備投資により、沈降固形物を効果的に所定箇所に集積し、槽外に排出可能とした沈降分離装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、沈降分離槽と、略鉛直軸回り方向の渦流を発生可能な渦流生成手段と、槽底部に集積された固形物を抜き出すための固形物排出手段とからなることを特徴とする沈降分離装置が提供される。
【００１０】
上記請求項１記載の発明においては、渦流生成手段により被処理水に略鉛直軸回り方向の渦流を与え、沈降した固形物を一旦浮遊させた後、渦流生成手段の運転を停止させると、浮遊した固形物が渦が弱まる過程で徐々に渦の中心に集まり、その後に槽底部に堆積するようになるため、これを固形物排出手段により槽外に抜き出すようにする。この操作により固形物を槽底部に堆積させることなく、槽外に排出可能となる。また、固形物の集積に渦流作用を利用するようにしたものであり、掻き寄せ機を設ける必要もなく、かつ槽底部形状をホッパ形状とする必要もなくなり、槽高を低くできるようになるとともに、廉価な設備投資で済むようになる。
【００１１】
請求項２に係る本発明として、前記渦流生成手段は、沈降分離槽内に吐出口を向けて配設された撹拌用吐出ポンプである請求項１記載の沈降分離装置が提供される。
【００１２】
請求項３に係る本発明として、前記渦流生成手段は、一端側および他端側を層内に臨ませるとともに、中間にラインポンプを配設した管路を形成し、前記一端側から引き抜いた水を他端側から吐出させることにより渦流を生成可能としたものである請求項１記載の沈降分離装置が提供される。
【００１３】
請求項４に係る本発明として、前記固形物排出手段は、槽底部に配置された雑排出用水中ポンプ、汚物用水中ポンプ、汚水用水中ポンプ類である請求項１〜３いずれかに記載の沈降分離装置が提供される。
【００１４】
請求項５に係る本発明として、前記固形物排出手段は、槽底部に吸込口を臨ませた排出路と、排出路の途中に設けられたラインポンプとからなる請求項１〜３いずれかに記載の沈降分離装置が提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
図１は本発明に係る沈降分離装置１及び引き抜いた固形物を好気処理するための接触酸化槽５の縦断面図である。図２は沈降分離装置１の平面図である。
【００１６】
同図に示される沈降分離装置１は、陸上魚養殖システムにおいて、糞・餌等の固形物を含む海水から前記固形物を除去するための沈降分離装置の例である。
【００１７】
前記沈降分離装置１は、沈降分離槽２と、間欠的に略鉛直軸回り方向の渦流を発生可能な渦流生成手段３と、槽底部の略中央位置に集められた固形物を排出するための固形物排出手段４とからなるものである。また、図示例では前記沈降分離装置１に隣接して接触酸化槽５が設けられ、沈降分離槽２から引き抜いた固形物中に大量に含まれる有機物を生物化学的に浄化処理するようにしている。すなわち、前記接触酸化槽５においては、例えばツリー状微生物担体６、６…が水中に浸漬状態で設置され、槽内に流入した有機物を大量に含む汚濁水が前記ツリー状微生物担体６に担持されている細菌類、菌類、原生動物、および微小後生動物等の微生物群によって生物分解されることによってアンモニアや有機物が除去されるようになっている。また、前記接触酸化槽５の底部には散気管７が配置され、この散気管７から供給される酸素が前記微生物群に十分に供給されることにより、好気性微生物群が活発に活動し有機体を生物膜に転化し浄化するようになっている。前記接触酸化処理によって完全に無害化された海水は、養殖水として再利用しても良いし、そのまま海へ放流処理するようにしてもよい。なお、微生物担体としては、前記ツリー状微生物担体６の他、多数の横方向繊維糸条を縦方向の糸または固定部材で結束して面状としたもの、ネット状のものなど多種のものを使用することができる。
【００１８】
前記沈降分離装置１の沈降分離槽２としては、好ましくは槽高を低くするために平底でかつ、渦流の生成し易いように平面形状が円形のタンクが使用される。なお、仮に固形物の集積効率を上げるために槽底形状を逆円錐形状としても良いが、この場合でも従来のように傾斜角度４５〜６０°とする必要はなく、若干の傾斜で済むようになる。
【００１９】
前記渦流生成手段３としては、例えば図示されるように、沈降分離槽２内に、略円周方向に吐出口を向けて配設された撹拌用吐出ポンプとすることができる。また、図３に示されるように、一端側１０ａを層内に臨ませ、かつ他端側１０ｂを略円周方向に向けて配設するとともに、中間にラインポンプ１１を配設した管路１０を形成し、前記一端側１０ａから引き抜いた水を他端側１０ｂから吐出させることにより渦流を生成可能とするものであっても良い。これらは、ポンプに対する給電の切り換え制御により間欠的に運転制御されるようになっている。なお、前記渦流生成手段３は上記例に限定されることなく、被処理水に渦流を与えられるものであればどのような構造であってもよい。
【００２０】
一方、前記固形物排出手段４としては、沈降分離槽２の底部略中央に配置された雑排出用水中ポンプ、汚物用水中ポンプ、汚水用水中ポンプ類が好適に使用可能とされる。また、前記固形物排出手段４は、図４に示されるように、沈降分離槽２の底部略中央に吸込口１２ａを臨ませた排出路１２と、排出路１２の途中に設けられたラインポンプ１３とからなる排出装置とすることでもよい。なお、前記固形物排出手段４は上記例に限定されることなく、堆積した固形物を排出可能であればどのような構造であってもよい。
【００２１】
かかる沈降分離装置１においては、沈降分離槽２内に糞、餌等が混じった海水（養殖水）を投入したならば、渦流生成手段３により内部で強い水平撹拌流を発生させ、所定時間撹拌を行ったならば運転を停止させる。槽底部に堆積していた沈殿物は一旦浮遊し、渦流に乗った固形物は渦が弱まるに従って徐々に渦の中心側（槽中心）に集まり、次第に沈降し槽底部の略中央位置に堆積する。沈降がほぼ終了したならば、固形物排出手段４のポンプを駆動し、堆積した固形物を槽外に抜き出し接触酸化槽５に移動させる。その後は、接触酸化槽５において、微生物群による生物化学的処理によってアンモニアや有機物を分解し完全に無害化したならば、再び養殖水として再利用しても良いし、そのまま海へ放流処理するようにする。なお、固形物が取り除かれた養殖水（海水）は飼育槽へ返送するようにする。
【００２２】
〔他の形態例〕
（１）上記形態例では、比較的径の小さい円形の沈降分離槽２を対象としたため、槽中心部に渦流の軸線が発生し、その結果、槽底部中心に固形物が堆積されることになるが、沈降分離槽２が大きい場合や複雑な平面形状を成している場合等には、渦流生成手段を複数配置することも考えられる。この場合には、渦流生成後に固形物が沈降する箇所にぞれぞれ固形物排出手段を配置するようにすればよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上詳説のとおり本発明によれば、ホッパ部を無くすことにより槽高を低くでき、かつ固形物を槽底部に堆積させることなく廉価な設備投資により、沈降固形物を効果的に所定箇所に集積し、槽外に排出可能とした沈降分離装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る沈降分離装置１及び引き抜いた固形物を好気処理するための接触酸化槽５の縦断面図である。
【図２】沈降分離装置１の平面図である。
【図３】渦流生成手段３の他例を示す、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図４】固形物排出手段４の他例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…沈降分離装置、２…沈降分離槽、３…渦流生成手段、４…固形物排出手段、５…接触酸化槽、６…ツリー状微生物担体、７…散気管
【図１】
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【図２】
2005007297.tif 000004
【図３】
2005007297.tif 000005
【図４】
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